Aprende sobre la radiación electromagnética, desde su definición y tipos hasta cómo se produce y cómo puede afectar nuestra salud. Descubre los diferentes tipos de radiación electromagnética, desde la luz visible y las ondas de radio hasta los rayos X y los rayos gamma.
Definición de Radiación Electromagnética
La radiación electromagnética es energía autosostenida con componentes de campo eléctrico y magnético. La radiación electromagnética se denomina comúnmente «luz», EM, EMR o ondas electromagnéticas. Las ondas se propagan a través del vacío a la velocidad de la luz. Las oscilaciones de los componentes del campo eléctrico y magnético son perpendiculares entre sí y en la dirección en que se mueve la onda. Las ondas se pueden caracterizar de acuerdo con sus longitudes de onda, frecuencias o energía.
Los paquetes o los cuantos de ondas electromagnéticas se llaman fotones. Los fotones no tienen masa en reposo, pero tienen un impulso o masa relativista, por lo que siguen siendo afectados por la gravedad como la materia normal. La radiación electromagnética se emite cada vez que se aceleran las partículas cargadas.
El espectro electromagnético
El espectro electromagnético abarca todos los tipos de radiación electromagnética. Desde la longitud de onda más larga / energía más baja hasta la longitud de onda más corta / energía más alta, el orden del espectro es radio, microondas, infrarrojo, visible, ultravioleta, rayos X y rayos gamma.
Las ondas de radio son emitidas por las estrellas y son generadas por el hombre para transmitir datos de audio.
La radiación de microondas es emitida por las estrellas y galaxias. Se observa utilizando radioastronomía (que incluye microondas). Los seres humanos lo utilizan para calentar los alimentos y transmitir datos.
La radiación infrarroja es emitida por cuerpos cálidos, incluyendo organismos vivos. También es emitido por el polvo y los gases entre las estrellas.
El espectro visible es esa pequeña porción del espectro percibida por los ojos humanos. Es emitido por estrellas, lámparas y algunas reacciones químicas.
La radiación ultravioleta es emitida por las estrellas, incluido el sol. Los efectos en la salud de la sobreexposición incluyen quemaduras solares, cáncer de piel y cataratas.
Los gases calientes en el universo emiten rayos x. Son generados y utilizados por el hombre para el diagnóstico por imagen.
El Universo emite radiación gamma. Puede ser aprovechado para obtener imágenes, similar a cómo se usan los rayos X.
Ionización versus radiación no ionizante
La radiación electromagnética se puede clasificar como radiación ionizante o no ionizante. La radiación ionizante tiene suficiente energía para romper los enlaces químicos y dar a los electrones la energía suficiente para escapar de sus átomos, formando iones. La radiación no ionizante puede ser absorbida por átomos y moléculas. Si bien la radiación puede proporcionar energía de activación para iniciar reacciones químicas y romper enlaces, la energía es demasiado baja para permitir el escape o la captura de electrones. Radiación más energética que la luz ultravioleta es ionizante. La radiación que es menos energética que la luz ultravioleta (incluida la luz visible) no es ionizante. La luz ultravioleta de onda corta es ionizante.
Historia de descubrimiento
Las longitudes de onda de la luz fuera del espectro visible se descubrieron a principios del siglo XIX. William Herschel describió la radiación infrarroja en 1800. Johann Wilhelm Ritter descubrió la radiación ultravioleta en 1801. Ambos científicos detectaron la luz utilizando un prisma para dividir la luz solar en sus longitudes de onda componentes. Las ecuaciones para describir los campos electromagnéticos fueron desarrolladas por James Clerk Maxwell en 1862-1964. Antes de la teoría unificada del electromagnetismo de James Clerk Maxwell, los científicos creían que la electricidad y el magnetismo eran fuerzas separadas.
Interacciones electromagnéticas
Las ecuaciones de Maxwell describen cuatro interacciones electromagnéticas principales:
- ***La fuerza de atracción o repulsión entre cargas eléctricas es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
- ***Un campo eléctrico en movimiento produce un campo magnético y un campo magnético en movimiento produce un campo eléctrico.
- ***Una corriente eléctrica en un cable produce un campo magnético tal que la dirección del campo magnético depende de la dirección de la corriente.
- ***No hay monopolos magnéticos. Los polos magnéticos vienen en pares que se atraen y repelen entre sí como las cargas eléctricas.
